如图所示电路中,R1、R2为两个定值电阻,且R1=2R2;小灯泡上标有“6V?3W”字样.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为I;当S2、S3闭合,S1断开

发布时间:2020-08-07 02:45:30

如图所示电路中,R1、R2为两个定值电阻,且R1=2R2;小灯泡上标有“6V?3W”字样.当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为I;当S2、S3闭合,S1断开时,小灯泡正常发光,电流表示数为I′,已知I:I′=3:4.(设电源电压保持不变、灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)灯L的电阻;
(2)电源电压;
(3)当开关S2闭合,S1、S3都断开时,测得滑片P在a、b两点时变阻器消耗的电功率均为1W,求滑片P在b点时变阻器的阻值.

网友回答

解:
当开关S1、S3闭合,S2断开时,等效电路如图A;
当S2、S3闭合,S1断开时,等效电路如图B;
当开关S2闭合,S1、S3都断开时,等效电路如图C.

(1)由P=可得,灯泡的电阻:
RL===12Ω,
(2)∵I:I′=3:4,且电源的电压不变,
∴===,
解得:R2=6Ω,R1=12Ω,
图B中:
∵小灯泡正常发光,
∴由P=UI可得,电路中的电流:
I′==0.5A,
R2两端的电压:
U2=I′R2=0.5A×6Ω=3V,
∵串联电路中的总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=UL+U2=6V+3V=9V;
(3)由图C可知:
=,即=,
解得:Uw=6V或Uw=3V,
当滑片P在a点时,变阻器两端电压Uw=3V,当滑片P在b点时,变阻器两端电压Uw=6V,
Rb===36Ω.
答:(1)灯L的电阻为12Ω;
(2)电源电压为9V;
(3)滑片P在b点时变阻器的阻值为36Ω.
解析分析:先画出三种情况的等效电路图:
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出灯泡的电阻;
(2)根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出图A、图B中电源的电压,结合电流关系和R1=2R2即可求出两定值电阻的阻值,图B中灯泡正常发光,利用P=UI求出电路中的电流,利用欧姆定律求出R2两端的电压,再根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(3)当开关S2闭合,S1、S3都断开时,根据串联电路的电压特点求出灯泡L和电阻R2两端的电压,利用欧姆定律表示出电路中的电流,再根据P=UI求出通过滑动变阻器的电流,利用串联电路的特点得出等式即可求出滑动变阻器两端的电压,利用电阻的分压特点得出b点滑动变阻器两端的电压,利用P=求出接入电路中的电阻值.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,画出三种情况的等效电路图是关键,要注意“滑片P在a、b两点时变阻器消耗的电功率均为1W”时等式的得出.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!